Так, для перемешивающих устройств, эксплуатирующихся в вязкой среде Штербачеком и Тауск [18] определен критерий мощности KN или критерий Эйлера при смешении (Еисм):[5, С.193]
Большое внимание уделяют моделированию перемешивающих устройств и установлению оптимальной скорости их вращения. Было показано [33], что в модельном реакторе с толстым слоем степень полимеризации с увеличением частоты вращения мешалки сначала быстро растет, но по достижении частоты 10 об/мин рост молекулярной массы замедляется, при этом замедление тем больше, чем толще слой расплава. Такая зависимость связана, по-видимому, с эффектом проскальзывания мешалки в вязком расплаве при повышении частоты вращения выше оптимальной. Особенно сказывается влияние частоты вращения на[3, С.163]
Таким образом, при правильном подходе к конструированию перемешивающих устройств для полимерных растворов должны быть .найдены оптимальные скорости вращения дисков и лопастей мешалок. Пока, к сожалению, эти вопросы еще мало изучены, и реальное конструирование устройств проводится на основе продолжительных эмпирических поисков. Отметим, кстати, что в производстве искусственных волокон в последнее время наблюдается тенденция к использованию высокоскоростных растворяющих устройств, создающих большие сдвиговые напряжения. При этом скорости 'растворения полимерных систем, точнее, скорости гомогенизации концентрированных растворов, увеличиваются в несколько раз.[8, С.227]
Так как при этом способе большая часть тепла отводится через теплопередающие поверхности реактора, то выбор оптимальных конструктивных их характеристик оказывает значительное влияние на экономическую эффективность всего процесса. Увеличение теплосъема с реактора достигается различными приемами; наиболее рациональный путь повышения теплоотвода — использование кипящего хладоагента и скребковых перемешивающих устройств.[1, С.310]
Пульпа из мерсеризатора непрерывно отводится с помощью двухвинтового массо-насоса 16 в гомогенизатор 13. Массо-насос способен развивать давление 0,3 МПа при вязкости суспензии 3 Па-с. Его подача регулируется изменением частоты с помощью тиристорного преобразователя. Гомогенизатор по объему примерно равен мерсеризатору. Он снабжен лопастной мешалкой, совершающей 49 об/мин. Система из двух последовательно установленных перемешивающих устройств обеспечивает, как отмечалось в разделе 2.1.6, надежное протекание процесса с гарантированной минимальной продолжительностью обработки частиц, быстро проходящих через аппарат. Из гомогенизатора с помощью массо-насоса 15 через бак-компенсатор 14 пульпа подается к двухбарабан-ному отжимному прессу 6. Компенсирующий бак необходим для выдерживания постоянного давления в полости перед отжимными барабанами и обеспечения постоянства состава отжатой щелочной целлюлозы. С этой целью в верхнюю часть бака компенсатора подается сжатый воздух с давлением от 0,05 до 0,15 МПа, который образует буферирующую воздушную подушку и сглаживает толчки давления, создаваемые массо-насосом.[7, С.62]
Сравнение работы трубчатых турбулентных реакторов с работой объемных реакторов-полимеризаторов смешения показало, что производительность трубчатого реактора по сырью в 2-4 раза больше, чем объемного, при значительно меньших объеме реакционного пространства (в 75 раз) и металлоемкости (в 150 раз). Удельный расход катализатора при использовании трубчатого реактора сокращается в 1,5-1,6 раза. Степень конверсии бутиленов достигает 95-100%. Кроме того, вследствие отсутствия перемешивающих устройств сокращается расход электроэнергии (на 20-25% на 1 т переработанного сырья).[6, С.314]
Расчеты показывают, что, несмотря на высокую экзотермичность процесса хлорирования БК (#=184 кДж/моль), тепловой режим в зоне протекания реакции проблем не вызывает. Даже при адиабатическом режиме работы трубчатого турбулетного реактора-хлоратора (без теплосъема) возрастание температуры в зоне реакции AT, определяемое из соотношения AT=qAn/Cpp (q- тепловой эффект реакции хлорирования, кДж/моль\ АП - количество образующегося продукта, моль/м3\ Ср - средняя теплоемкость реакционной смеси, кДж/кгград', р- средняя плотность среды, кг/м3), при хлорировании БК (12-15%-й раствор) молекулярным хлором в трубчатом аппарате, работающем в оптимальном режиме идеального вытеснения в турбулентных потоках, не превышает 3 ±1°. Другими словами, можно считать, что процесс протекает в квазиизотермических условиях и не требует внешнего или внутреннего теплосъема, а также специальных перемешивающих устройств.[6, С.345]
В 1981 г. принят в эксплуатацию новый способ производства бутилкаучука с ММ = 20 000-40 000 (по Штаудингеру), где в качестве основного реактора-полимеризатора используется малогабаритный трубчатый турбулентный реактор диаметром менее 10 см и длиной 600 см взамен объемного реактора смешения объемом 8 м3 (мощность электродвигателя 75 квт/ч; расход жидкого этилена на съем тепла реакции 1,8 т/ч). Характерной особенностьютрубчатого турбулентного реактора является то, что он выполнен в виде трубы без охлаждения рубашки с патрубком для спутного ввода катализатора (А1С13 в растворе хлористого этила) и патрубком для радиального ввода раствора сомономеров в хлористом этиле. Помимо низкой металлоемкости (в 900-1 000 раз меньшей, чем у используемого в стандартном процессе объемного реактора смешения) трубчатый турбулентный аппарат-полимеризатор отличается простотой конструкции, обслуживания и легкостью управления процессом, отсутствием затрат на электроэнергию для перемешивающих устройств и хладоагента, подаваемого в реактор, снижением расхода электроэнергии (при непрерывной работе одного реактора в течение года экономия составляет более 650 тыс. квт/ч), отсутствием непроизводительных потерь при сохранении основной технологической схемы и пр.[6, С.336]
Пигментные пасты, рассмотренные выше, легко и гомогенно диспергируются в полиэфирных смолах при перемешивании вручную или с применением механических перемешивающих устройств. Необходимо, однако, следить за тем, чтобы в смолу не попадал воздух.[9, С.306]
При проведении П. в м. технологи сталкиваются с рядом трудностей. Напр., большие затруднения вызывает образование пленки полимера на поверхности аппаратуры, что приводит к резкому снижению коэфф. теплоотдачи. Для каждой конкретной системы задача решается эмпирич. путем за счет подбора материала реактора или специального покрытия поверхности аппаратуры (полимеризация винилхлорида), применения пульсирующего режима давления (полимеризация этилена в трубчатом реакторе), использования специальных перемешивающих устройств для непрерывного удаления пленки со стенок.[10, С.448]
При проведении П. в м. технологи сталкиваются с рядом трудностей. Напр., большие затруднения вызывает образование пленки полимера на поверхности аппаратуры, что приводит к резкому снижению коэфф. теплоотдачи. Для каждой конкретной системы задача решается эмпирич. путем за счет подбора материала реактора или специального покрытия, поверхности аппаратуры (полимеризация винилхлорида), применения пульсирующего режима давления (полимеризация этилена в трубчатом реакторе), использования специальных перемешивающих устройств для непрерывного удаления пленки со стенок.[11, С.446]
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!! Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.